原油含水含氣分析儀的研究與應用
 

　　摘要 原油含水含氣分析儀是利用介質對某一低能γ射線的吸收而引起強度的變化，與介質的質量吸收系數(shù)和密度有關外，還與組成介質的成分和各種成分所占的比例有關。通過測量γ射線穿過被測介質前后強度的變化獲取有關信息，經過分析與計算，得到組成介質的各種組分的含量。再輸入流量計信號，實現(xiàn)原油在線連續(xù)自動測量。這種儀表是核機電一體化的高科技產品，保證了較高的測量精度，避免了人工計量工作量大、計量誤差大的現(xiàn)象，實現(xiàn)了分隊計量，方便了生產管理。
 

　　主題詞 原油分析儀 原理 現(xiàn)場應用
 

　　原油再生產過程中，從油井中采出的原油是油、水、氣和含有其它雜質成分的三相流體。由于工藝狀況的限制，經罐油氣分離或脫水后的原油中仍含有不同程度的水和溶解氣或輕質成分，在集輸過程中的各個環(huán)節(jié)，原油含水、含氣都是隨時變化的，而且波動較大，用定時取樣化驗原油含水率和容積式流量計進行交接計量的方式，不能反映集輸過程中原油含水、含氣的瞬時變化，因此而產生的一些統(tǒng)計數(shù)據，如平均含水率、含氣率、產量等均不代表實際生產狀況，也無法解決因原油含水率、含氣率的波動等因素所造成原油交接計量誤差大的問題，經常造成原油交接計量糾紛及人財物的浪費。為消除以上因素的影響，采用技術先進、精度高、質量可靠的YSQF型原油含水含氣在線計量分析儀，實現(xiàn)了原油在集輸過程中含水率、含氣率、液量、油量、水量和油溫、油壓在線自動檢測計量，有效地解決原油交接計量中存在的問題。
 

　　原油含水含氣分析儀的原理及結構
 

　　YSQF型原油含水含氣在線計量分析儀是利用不同介質對低能γ射線的吸收不同而研制的。放射性同位素放出低能的γ射線，當它穿過介質時，其強度要衰減，且衰減的大小隨介質的不同而不同，即取決于介質對γ射線的質量吸收系數(shù)和介質的密度。對于多項介質，介質對γ射線的吸收而帶來的γ射線強度的變化除與介質的種類有關外，還與組成介質的各種組份所占的比例有關。因此通過測量穿過介質的γ射線的強度變化，來獲得一些重要信息，經過對這些信息的科學合理的分析、處理與計算，便可得到組成介質的各種組分的含量。在油田原油集輸計量中，可測量管道中原油的含水率、含氣率和含油率，再輸入流量計脈沖信息和溫度壓力信號，運用科學合理的計算公式和數(shù)學算法，經計算機計算，便可測量集輸管道中原油含水率、含氣率、產液量、產油量、產水量、產氣量、油溫、油壓等統(tǒng)計數(shù)據的在線自動檢測計量的生產報表，可利用網絡實現(xiàn)與計算機聯(lián)網 。
 

　　YSQF型原油含水分析儀Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種型號，均由一次儀表和二次儀表構成。一次儀表包括測量管道、探測器和放射源。測量管道由鋼材加工而成，兩端焊有標準法蘭。探測器采用高性能的閃爍γ探測器，探測器與原油介質采用高分子耐溫、耐壓材料隔離，并用高強度法蘭固定密封。探測器封裝在一密閉的鋼質外套之內，兩端裝有防護套，電源和信號線通過防爆引線端子引出。放射源采用長半衰期的低能γ射線源，它被密閉在具有良好防護措施的源室內，保證了測量管道外的射線計量遠遠低于國家劑量標準(約為本 底劑量)，對環(huán)境和工作人員無任何不良影響。
 

　　二次儀表有數(shù)字信號處理單元、模擬信號處理單元、計算機數(shù)據采集系統(tǒng)及有關外部設備組成，二次儀表所有部件全部上架安裝在標準工業(yè)機柜內，整機布局合理，美觀大方。